这可能只是一个偶合，但在撰写本文时，3GPP 的成员正预备在里斯本对新 5G 尺度的第一阶段进行投票。与此同时，华盛顿的立法者正预备投票拔除收集中立律例。同享线程是，5G 的根基条件是并不是每项办事都是同等的：相反，它拉动了书中的每个手艺技能，以优化频谱和焦点收集容量的利用，从而为准确的用户供给准确的办事利用。

优化与收集矫捷性相连系，以实现挪动和固定无线所需的加强型挪动宽带 （eMBB）；用在要害使命办事的超靠得住、低延迟通讯 （URLLC）；和用在物联网 （IoT） 的年夜范围机械类型通讯 （mMTC）（图 1）。

图 1：eMBB、URLLC 和 mMTC 是 5G 的用例。图片来历：高通。

这是 ITU-R 在 IMT-2020 中为 3GPP 最先在 12 月至 3 月之间完成的 5G 要求界说的三个首要用例。这些要求包罗 20 Gbits/s 的峰值下行速度、100 Mbits/s 的用户体验数据速度、3 倍在 4G 收集的频谱效力、下行链路中 30 比特/s 的峰值频谱效力、延迟为 1 毫秒，毗连密度从 4G 的 10 万台增添到 100 万台装备，收集能效是当前收集的 100 倍。

它的终究肯定将激发一波手艺前进和收集摆设的设想和实行。这些已在所有首要无线运营商和其装备、芯片和软件供给商的 5G 前摆设中进行了分歧水平的研究和实践。到 2023 年，全球 5G 市场将具有 10 亿用户（爱立信挪动陈述，2017 年 11 月），并在 2020 年到达 28.6 亿美元，到 2026 年到达 337.2 亿美元（MarketandMarkets，5G 根本举措措施市场，2017 年 11 月） ）。

陈述的预期反应了撑持 5G 和其利用所需的无线和焦点接入和处置根本举措措施转变的广度和深度。这些转变将鞭策电子元件、软件、子系统和设想人员能力的极限，从天线和射频芯片到基带处置、收集办事器、平安性，和最初但并不是最不主要的系统测试和验证。

2018 年：5G 的“年夜年” 但是，在这一切真正最先之前，3GPP 必需实行其职责，知足 5G 新无线电的非自力 （NSA） 和自力 （SA） 版本的时候表（ 5G NR），3GPP 小组正在敲定的 5G 迭代的官方术语。还其他不兼容的“5G”迭代，好比Verizon的5G TF。

2017 年头决议将 5G NR 提案分为两部门，以答应运营商操纵其当前的前端 4G LTE 收集。National Instruments 营销总监 James Kimery 暗示，它答应运营商更快地摆设 5G 办事，同时最年夜限度地操纵其当前安装的根本举措措施。

3GPP 无线接入收集 （RAN） 工作组估计将在 2017 年 12 月 18 日这一周肯定第 1 阶段 5G NR NSA 的第 2 阶段（信令和架构元素）。这使其无望在 2018 年 3 月的最初刻日之前完成要完成的软件（ASN.1 冻结）。

第 1 阶段 5G NR SA 的第 2 阶段专注在后端收集，打算在 2018 年 6 月完成，软件的 ASN.1 冻结设置为 2018 年 9 月。虽然终究的第 2 阶段 5G NR 打算完成在 2019 年 12 月至 2020 年 3 月时代，第一阶段的完成答应装备供给商和运营商最先全球摆设。

2018 年韩国平昌冬奥会（2 月 9 日至 25 日）仍将是 5G 的第一次年夜考验。KT 已最先在高速公路和地道沿线摆设办事，为预会者供给行将产生的工作的样本。

3GPP 从头设定 5G 期望 即便 3GPP RAN 工作组开会决议若何知足 IMT-2020 要求，它也已从头设定了一些期望。2017 年头，为了遇上 12 月的最初刻日，它决议推延毫米波 （mmWave） 操作四周的一些元素。在 12 月的会议之前，乐队有太多的乐队没法摹拟。这些摹拟对测试装备供给商设想测试装备是需要的。今朝，一些操作频段将被弃捐。

特征和功能的扩大产生在 3G 和 4G 中，估计将在 5G 中继续。用在实现 IMT-2020 要求的很多前端优化技能包罗最年夜限度地操纵从 sub-1 GHz 到 100 GHz 的可用频谱、年夜范围多用户、多输入、多输出 （MU-MIMO） 和波束成形 MIMO 的利用手艺，和利用进步前辈的编码和调制方案。

按照 Award Solutions Inc. 的首席参谋 Nishith Tripathi 博士的说法，5G NR 还将具有矫捷的信道带宽、矫捷的子载波距离、动态双工切换（从 TDD 到 FDD，频次撑持）、利用进步前辈和新的编码方案，例如低密度奇偶校验 （LDPC） 和极性编码，固然还高达 256 QAM 的更高调制级别。

但是，固然所有这些手艺终究将一路利用，但作为最先，Kimery 估计初期 5G 将包括更暖和的基线方式，包罗利用单输入单输出 （SISO） 取代 MIMO 和初始基线调制每一个载波 64 QAM 的方案，而不是一最先就启用 256 QAM。利用 100-MHz 载波，Kimery 估计可以或许以 2.4 Gbits/s 的数据吞吐量最先。“这是今朝在 LTE 上可行的三倍，这是一个很年夜的改良，”他说。跟着高阶调制和 MU-MIMO 的插手，数据吞吐量将会增添。

焦点收集矫捷性使办事与利用相婚配 从无线电最先，终究将成为完全 5G NR 的焦点是焦点收集，此中的重点是尽量从底层硬件中笼统出办事和软件。实现这一方针的手艺要末已颠末充实研究和表征，要末已在该范畴中。它们包罗收集功能虚拟化 （NFV）、软件界说收集 （SDN）、挪动边沿计较 （MEC） 和收集切片的新概念（图 2）。

图 2：5G 从物理收集转向更多虚拟收集，其收集切片等功能答应运营商为每一个用例（eMBB、mMTC 或 URLLC）供给最好办事质量。Nishith D. Tripathi 和 Jeffrey H. Reed，“5G 蜂窝通讯：路程和目标地”，2018 年秋季。图片来历：Award Solutions Inc.

SDN 和 NFV 等功能下降了装备本钱，并在新功能推出时供给了更新收集的矫捷性。但是，收集切片特殊风趣，由于它确保每一个用例（eMBB、URLLC 和 mMTC）都能取得所需的数据速度、延迟、笼盖规模和其他要求。

鉴在 FCC 打算回滚收集中立性律例，这类基在每一个用户和每一个利用法式的 QoS 矫捷性是实时的。如许做，它有用地让宽带供给商自在安排，以在他们认为适合的时辰充实操纵他们的收集。这引发了人们对他们将若何操纵这类自在的耽忧。可是，从 5G 的角度来看，这意味着无线运营商可以或许在农村地域摆设矫捷且可扩大的宽带收集接入和办事，在短距离内利用毫米波或低在 6 GHz 或低在 1 的 5G GHz 用在更长的距离 - 或二者兼而有之。

第二个寄义与摆设基在 5G 无线的宽带本钱相关：无需铺设电缆或光纤，较小的自力运营商可以或许按照需要以更低的本钱供给宽带办事。

在他比来的陈述“宽带中止：5G 将若何重塑合作款式”中，Peter Rysavy 描写了若何利用毫米波 5G 在办事不足的地域超出当前的夹杂光纤/同轴电缆 （HFC） 安装。

5G 鞭策组件和测试的极限 虽然逾越式运营商可能很风趣，但弗吉尼亚理工年夜学的 Jeffrey Reed 博士指出，要使 5G 可行，必需在组件机能、本钱、功耗和测试方面做良多工作，特别是在毫米波方面频段，例如 28、37 和 39 GHz。在这些频次下，路径消耗在低在 6GHz 的操作中会光鲜明显增添。气候也多是一个身分，而且“请留意，功率放年夜器在较高频次下效力不高：我们需要建造年夜量 ［天线］ 阵列，是以有良多通道，”他说。“我们需要新的组件、新的测试方式来测试智能天线，和让它们按预期运转的流程。”

ABI Research 高级阐发师 Prayerna Raina 暗示，操作更高频次的坚苦意味着 3.5 GHz 将成为 5G 的“杀手级频段”。“归根结柢，5G 必需为运营商带来杰出的贸易意义，这些运营商将继续与阻滞不前的 ARPU、不竭上升的收集流量和经济高效地优化收集治理和运营的需求作斗争，”Raina 说。“在包罗上行链路解耦在内的新手艺的撑持下，C 频段可能会成为首要的 5G 频段，［由于］它答应运营商在现有收集网格上摆设 5G，而不是在新的蜂窝基站上破费年夜量资金。”

不管采取哪一种体例，年夜大都优异的测试供给�����APP商已为军用/航空利用供给毫米波装备，而 5G 测试对 Kimery 和他在 National Instruments 的团队来讲是最主要的。“自 2010 年以来，我们一向在研究和开辟 5G 手艺，”他说。“我们预备好了。”

所有测试供给商都预备了各类尺度或专有的软件界说测试处理方案，以知足 5G 测试的普遍需求。这些表示若何将很快肯定。

与此同时，高通、中兴通信和中国挪动比来展现了首个 5G NR 端到端数据互操作性数据测试（IoDT）系统。

 

该系统工作在 3.5GHz 频段，利用高通的 sub-6-GHz 用户装备 （UE） 原型，并合适 3GPP Release-15 5G NR 第 1 层框架，延迟低至 1 毫秒。

固然 4G 收集还多年的利用前景，但挪动和宽带视频、车对车通讯和物联网的鼓起将按打算在 2019 年迎来 5G 收集。　　

      审核编纂：彭静